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제안 방법
- 32℃ 수온에서 갈색공생조류 밀도 변화를 관찰하기 위하여 수온조절장치(Chosion Electric Factory, Amazon)를 이용하여 수온을 조절하였다. 수온조절장치 열판에서 전달되는 직접적인 열의 영향을 방지하기 위하여 대형 수조(10 L)에 실험 수조를 넣어 중탕하였다.
- 대조구 실험 수조는 실험실 실온을 30℃로 설정하여 채집 지역 조건과 동일하게 유지하였고, 해수는 채집 지역 주변에서 펌프를 통해 들여온 해수를 0.45 µm 필터에 여과하여 사용하였다.
- 채집은 2010년 10월에 실시하였고, 동일한 산호 성장과 건강 상태의 시료를 확보하기 위해 직경 5 m 이내 군락을 대상으로 하였다. 또한 군체(colony)에 물리적인 충격을 최소화하기 위해 절단시 전지가위를 이용하여 가지 끝 5-6 cm 정도만 절단하는 방법으로 산호절편 30개를 확보하였다. 채집한 후에 해수가 담긴 플라스틱 상자에 담아 실험실로 운반하였고, 채집 장소의 조건과 동일하게 야외수조에서 24시간 동안 순치 배양하였다.
- 사전에 동일조건 유지를 위해 먹이를 공급하지 않고 순치·배양된 A. nobilis 절편은 실험 시작 후 24시간 동안 각 조건에서 배양하였고, 8시간 주기로 3회에 걸쳐 조직에서 이탈하는 갈색공생조류의 밀도를 측정하였다.
- 산호절편은 1 L 폐쇄식 수조 바닥에 PVC 받침을 부착하여 각각 3개씩 고정시켰고, 0.45 µm 필터에 여과된 해수를 이용하여 2회 반복 실험하였다.
- 32℃ 수온에서 갈색공생조류 밀도 변화를 관찰하기 위하여 수온조절장치(Chosion Electric Factory, Amazon)를 이용하여 수온을 조절하였다. 수온조절장치 열판에서 전달되는 직접적인 열의 영향을 방지하기 위하여 대형 수조(10 L)에 실험 수조를 넣어 중탕하였다.
- 여과된 갈색공생조류는 광학 현미경(OLYMPUS, BX51)으로 hemocytometer에서 계수한 값을 표면적으로 나누어 단위 면적당 개수로 환산하였다. 시간이 지남에 따라 산호 조직 으로부터 이탈되어 나오는 갈색공생조류 밀도 측정을 위해 수조를 1차적으로 교반한 후, 실험 조건별로 각각 10 ml을 채취하여 균질화 시켜 단위 부피(ml-1)에 존재하는 갈색공생조류의 수로 계산하였다.
- 이 연구에서는 실험실 규모에서 24시간 동안 수온 조건과 무기영양염 농도 조건에 따라 산호 조직으로부터 이탈되는 갈색공생조류 밀도 변화를 확인하였다. 수온 32℃ 조건과 염화암모늄(NH4Cl) 20 µM 농도 조건에서 실험 시작 8시간 이후부터 갈색공생조류가 이탈하여 탈색현상 징후가 나타나는 것을 관찰하였고, 실험 종료 후에는 두 가지 조건에서 모두 탈색현상이 뚜렷하게 발생하였다.
- 이 지역에서 일차적으로 산호초 탈색현상을 유발시킬 수 있는 환경 변화가 산호 조직 내 갈색공생조류 밀도에 미치는 영향을 조사하는 것은 산호초 모니터링에 중요한 자료를 제공할 수 있을 것이다. 이 연구에서는 축주 웨노섬 연안에서 우점하는 사슴뿔산호(Staghorn Coral) 종류인 Acropora nobilis를 대상으로 실험을 통해 수온 상승과 무기영양염 증가에 따른 갈색공생조류의 밀도 변화를 통해 탈색 발생 정도를 비교하였다.
- 이번 실험에서는 일정 범위 이상에서 산호 성장을 저해할 수 있는 농도(인산칼륨 10 µM, 질산나트륨 20 µM, 염화암모늄 20 µM)로 고려하였다.
- nobilis 절편은 실험 시작 후 24시간 동안 각 조건에서 배양하였고, 8시간 주기로 3회에 걸쳐 조직에서 이탈하는 갈색공생조류의 밀도를 측정하였다. 해수의 순환과 가스 교환을 위해 소형 공기펌프(에어하이테크, AD-60)를 설치하였고, 광주기는 16 L : 8 D로 설정하였다.
대상 데이터
- 무기영양염 농도에 따른 갈색공생조류 밀도 변화를 관찰하기 위하여 인산염 공급원으로 인산칼륨(KH2PO4) 10 µM, 질산염 공급원으로 질산나트륨(NaNO3) 20 µM과 염화암모늄(NH4Cl) 20 µM을 각각 사용하였다.
- 연구해역은 마이크로네시아 연방 축 환초에 위치한 웨노 섬 북부 연안으로(Fig. 1), 대상시료인 A. nobilis는 태평양에서 마이크로네시아, 폴리네시아, 호주 북부와 동부 연안에 분포하고, 인도양에서는 동남아시아와 아프리카 대륙 동부 연안까지 광범위하게 분포대를 형성한다(Veron 2000). 연구해역에서 A.
- 연구해역인 마이크로네시아 연방 축주 웨노섬 연안에는 산호초가 광범위하게 발달되어 있다. 현재까지 산호초 탈색현상이 관찰되지 않았지만, 수온 상승 가능성(NOAA 2008)이 존재하고, 섬 연안에서는 국지적으로 맹그로브 군락이 소실되었으며, 인접 마을로부터 생활 하수 유입이 증가하는 등 산호초 탈색을 발생시킬 수 있는 요인이 곳곳에 잠재되어 있다.
- nobilis는 초 언덕(reef crest)과 경사면(reef slope) 수심 5 m 이내에서 집중적으로 분포하고 있으며, 산호초 군락을 형성하는데 중요한 역할을 하고 있다(Kim 2012). 채집은 2010년 10월에 실시하였고, 동일한 산호 성장과 건강 상태의 시료를 확보하기 위해 직경 5 m 이내 군락을 대상으로 하였다. 또한 군체(colony)에 물리적인 충격을 최소화하기 위해 절단시 전지가위를 이용하여 가지 끝 5-6 cm 정도만 절단하는 방법으로 산호절편 30개를 확보하였다.
데이터처리
- 시간에 따른 이탈된 갈색공생조류 밀도는 일원분산분석(One-way ANOVA-test)을 실시한 후 평균간 유의성(p < 0.05)을 검정하였다.
이론/모형
- 실험에 사용된 A. nobilis 절편은 하부 지름이 1.3 ± 0.2 cm, 높이가 5.6 ± 0.9 cm으로 실험 조건간 유의한 차이는 없었다(p < 0.05), 측정된 지름과 높이 값을 이용하여 각 절편을 Simple geometry 방법(Naumann et al. 2009, Fig. 2)으로 표면적(23.8 ± 6.1 cm2)을 계산하였다(Table 1).
- 초기 갈색공생조류 밀도는 Sutton and Hoegh-Guldberg(1990)의 방법에 따라 먼저 산호절편을 막자사발에서 분쇄하고, 현탁액을 여과지(20 µm)에 여과한다.
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